JPH01259389A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、記録媒体上に形成された静電潜像を現像する
ための磁気ブラシ現像装置に関する。

〈従来技術〉 複写機等においては、感光体等の記録媒体に形成された
静電潜像を可視像化する目的で、着色顔料よりなるトナ
ーを静電潜像に付着させる現像装置を備えている。さら
に、複写機等では、静電潜像を黒色化だけでなく、カラ
ー化するために各色のトナーを収容してなる現像装置を
複数個備え、これらの現像装置を選択使用している。例
えば、フルカラーを形成する場合には、シアン、マゼン
タおよびイエロー、さらに必要に応じてブラックのトナ
ーを収容した各々の現像装置を備え、各色のフィルター
を通して色分解した記録媒体上の静電潜像を、各色のト
ナーで現像し、転写紙上に各色のトナーを重ね合わせて
フルカラーの複写画像を得ている。

上記現像装置は、現像に供さない時にはトナーが潜像に
付着しないように側脚する必要があり、そのために例え
ば現像ギャップ（記録媒体と現像装置の現像部との間隔
）を切り換え、現像剤が記録媒体と対向する現像領域に
て接触されることのないようにまたは現像剤が搬送され
ないように考慮している。

〈発明が解決しようｔ力とする問題点〉上述のように現
像装置を現像に供さない場合に、現像ギャップ等を切り
換えると、現像条件にバラツキができ、画像濃度の変化
等が生じる。特に現像ギャップの位置決めが正確に行わ
れなければ、常に正常な画像を形成できなくなる。

また現像装置として磁気ブラシ現像方式を採用している
場合、現像部を１に成する磁石の位置をずらせて現像ブ
ラシが記録媒体に接触しないように制御しているものも
あるが、この磁石の位置がずれると、画像濃度の変化だ
けでなく、記録媒体にキャリア（２成分系の現像剤全使
用した場合）が付着し、画質を著しく低下させることに
もなる。

そのため、現像部への現像剤の供給を制御することで、
現像又は非現像状態に切り換える方式の現（’４装置が
提案された。この様な現像装置によれば、現像部の位置
が変化せず現像が安定する。そして非現像時には現像剤
が現像部へと供給されなくなり、現像部分の現像剤が現
像槽内に徐々に回収されていく。この時、現像部の現像
剤が全て回収されるのであれば問題がない。

しかしながら、回収されずに現像剤が一部残留すること
があり、この残留する現像剤にて現像部で磁気ブラシが
形成され、これにより感光体上の潜像をトナーにて汚し
たり、形成されたトナー像を乱すことにもなっていた。

本発明は、現像装置による非現像時に現像剤が現像部に
残留することなく全て回収できる現像装置を提供せんと
するものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の現像装置は、記録媒体と対向する部分を現像部
とした多数の極からなるｌａ磁気手段有する現像ローラ
を備え、上記磁気手段が現像剤を上記現像極へ供給する
ための供給層と現像極とのなす角度θ１に対し、現像極
より現像剤を現像槽内に回収するための搬送販と現像極
とのなす角度θ２をθ２≦θｌに設定されたことを特徴
とするものである。

〈作　用〉 本発明の現像装置によれば、現像時には現像剤が供給さ
れることで、磁気手段の磁極位置等に関係なく現像剤が
供給層から現像極へ、そして搬送極へとスムーズに循環
搬送され、現像を行うことになる。

一方、非現像時には、現像剤の供給が停止するが、現像
極の現像剤が搬送極の磁力の影響を受けて搬送極側へと
移動する。そのため、現像極に残留する現像剤を効果的
に搬送極へと運ぶことができ、現像槽へと回収される。

即ち、供給層と現像極と間の磁力による影響力よＶ搬送
極側の磁力の影響力の方が強いため、現像剤が供給層よ
り現像部そして搬送極へとスムーズに移動して、現像極
に現象剤が残留するといったことがなくなる。

〈実施例〉 第１図は本発明による現像装置の一具体例を示す断面図
、第２図は現象剤を現象位置へと供給制御するための駆
動機構の一例を示す第１図の側面図、第３図は現像剤の
供給制御にかかる切換手段を溝成する一部を示す斜視図
、第４図は第３図の断面図、第５図は本発明の現像装置
をカラー複写機に適用した複写機の断面図である。

第５図において、本発明にかかる複写機は、−対の駆動
ローラ１．２１／ｉ：掛巻された無端ベルト状の記録媒
体としての感光体３と、該感光体３に近接して配された
現像姿勢と非現像姿勢とに切換可能な複数の現像槽４，
５，６．７と、Ｋｌ記一方の駆動ローラ１０１１でロー
ラ８．９．１０に掛巻され前記感光体３に接触する無端
ベルト状の中間転写体１１と、前記他方の駆動ローラ２
側に配された主帯電器１２と、前記中間転写体１１に配
された第一転写帯電器１３と、中間転写体１１に搬送さ
れる転写紙１４の下側に配された第二転写帯電２ｇ１５
と、前記感光体３の下側に配されたクリーニングブレー
ド１６とを具えている。なお、第５図中、１７は給紙装
置、１８は定着装置、１９は露光装置である。また各現
像槽４〜７の上側には各色のトナーを現像槽に補給さる
補給ｆｌｏが配される。

前記各現像槽４〜７は同一の構造であるため、現像槽４
についてその構造を説明する。この現像槽４ば、第１図
の如く、感光体３へのトナー転移用の開口２１に回転自
在に配された現像部としての現像ローラ２２と、該現像
ローラ２２の上側に回転自在に配された現像剤搬送ロー
ラ２３と、該搬送ローラ２３からかき取られた現像剤を
攪拌するための第一攪拌ローラ２４と、該第−攪拌ロー
ラ２４にて攪拌された現像剤を更に攪拌して前記現像ロ
ーラ２２に供給する攪拌手段としての第一攪拌ローラ２
５と、前記搬送ローラ２３の現像剤をかき取って前記第
一攪拌ローラ２４へ搬送するかき取り板２６とが内装さ
れている。さらに現像槽４には、前記現像ローラ２２と
一定の間隔を有して配されたドクター２７と、前記現像
剤の濃度を検出するトナー濃度センサー２８と、前記現
像ローラ２２、搬送ローラ２３、第一攪拌ローラ２４お
よび第二攪拌ローラ２５間に配された現像剤循環用仕切
部材２９とが内装されている。

ｍＪ記現像ローラ２２は、現像槽４に固定され外周部が
各ｉＮ１．Ｎ２．Ｎ３．ＳＬ、５２に着磁た磁石を有す
る現像マグネット体２２ａと、該現像マグネット体２２
ａに遊嵌され前記現像槽４に回転自在に支承された円筒
状のアルミニウム製非磁性体現像スリーブ２２ｂとから
成シ、前記磁石のＮ１極（現像極）が感光体３と対向す
るように固定され、現像スリーブ２２ｂの回転方向（反
時計方向）に沿って１１＠次Ｓ２極、Ｎ２極、Ｎ３甑、
Ｓｌ、ｆ瓦が自装置される。

前記搬送ローラ２３も上記現像ローラ２２と同様に構成
される。すなわち、現像槽４に固定され外周部が各層ｎ
ｌ、ｓｌ　、ｓ２に着磁された磁石を有する搬送マグネ
ット体２３ａと、該搬送マグネット体２３ａに遊嵌され
前記現像槽４に回転自在に支承された円筒状のアルミニ
ウム製非磁性体搬送スリーブ２３ｂとから成り、前記磁
石のＮ１極（受取ｇｉ極）が現像ローラ２２に対向する
よう配置され、スリーブ２３ｂの回転方向（反時計方向
）に沿って順次ｎｌ極、Ｎ２極が１配置される。

本発明によれば、前記現像ローラ２２を構成する現像マ
グネット体２２ａは、現像ｉＮ１に対し、この現像極Ｎ
１に第二攪拌ローラ２５を介して供給される現像剤等を
更に搬送し、て供給する補助極Ｎ３及び供給１’Ｍｓ１
現像極Ｎ１の現像後の現像剤を搬送ローラ２３へと搬送
し現像槽内に回収するための搬送ｆｆ１ｓ２及びその補
助極Ｎ２とを有しており、現像極Ｎ１と供給瓶Ｓ１とで
なす角度θ１に対し、現像＠Ｎ１と搬送極Ｓ２とでなす
角度θ２全、θ２≦θｌに設定している。角度θｌ、θ
２は、各磁ｆＭＮ１．ＳＬ、Ｓ２の磁力の中心位置とス
リーブ回転軸の中心位置とで形成される角度である。

前記第一攪拌ローラ２４および第二攪拌ローラ２５ば、
夫々、現像槽４に中心軸３ｏが回転自在に支承され、該
中心軸３０に複数の攪拌フィン３１が螺旋状に配されて
成る。

前記仕切部材２９ば、前記現像ローラ２２、搬送ローラ
２３、および第二攪拌ローラ２５に対向する面が円弧状
に形成され、各円弧面３２．３３゜３４と前記各ローラ
２２．２３．２５とは僅小間隙をもって配される。ただ
し、前記第二攪拌ローラ２５の攪拌フィン３Ｊと、これ
に対応する仕切部材２９の円弧面３３との間隙Ａは他の
ローラ２２．２３の間隙と異なり、後述の閉塞板３８の
厚み分だけ大に形成されている。また第二攪拌ローラ２
５に対向する現像槽４の壁面も上記と同様の間隙全有す
るよう円弧状に形成される。

前記かき取り板２６は、第１図の如く、搬送ローラ２３
から狛二攪拌ローラ２５側に下υ傾斜している。このか
き取シ板２Ｇの上部には、補給槽２０から供給されるト
ナーと現像剤を混合し攪拌するためのトナー攪拌用の第
一攪拌ローラ２４が回転可能に配されている。トナーは
現像槽１の上部の補給槽２０内に収容されており、現像
剤のトナー濃度センサー２８からの指令にしたがって第
一攪拌ローラ２４近傍へと供給され、第一攪拌ローラ２
４を介してトナーと混合、攪拌された現像剤は、かき取
シ板２６に沿って第二攪拌ローラ２５と至る。

そして、第一攪拌ローラ２４と第二攪拌ローヲ２５との
間で現像槽４と仕切部材２９とにより現像剤入口３５ａ
が形成され、第二攪拌ローラ２５と現像ローラ２２との
間で現像槽４と仕切部材とにより現像剤出口３５ｂが形
成され、該入口３５ａおよび（または）出口３５ｂを開
閉して前記第一攪拌ローラ２４側の現像剤を現像ローラ
２２へ供給するのを制御する開閉装置３５と、該開閉装
置３５を開状態と閉状態とに切換えるための切換手段３
６とが設けられる。

開閉装置３５は、第３，４図の如く、前記第二攪拌ロー
ラ２５の中心軸３０の両端部に回転自在に遊嵌されたフ
ランジ３７と、該フランジ３７の外周部に前記中心軸３
０を中心として点対称位置に固定された一対の円弧状の
閉塞板３８と、両開塞板３８間に形成された一対の円弧
状開口部３８ａとから構成される。

前記切換手段３６は、前記中心軸３０の端部に設けられ
たスプリングクラッチ３９と、該クラッチ３９の円筒状
クラッチカバー４０の外周面上に等間隔（９０°間隔）
で配された四個の爪４１　、４２に係脱自在に係合する
揺動アーム４３と、該アーム４３を爪離脱方向へ強制的
に回動するソレノイド４４と、前記アーム４３を爪係合
方向へ付勢するばね４５とから成る。

スプリングクラッチ３９ば、中心軸３０に固着されたボ
ス部４６と前記フランジ３７の軸部３７ａとの間にコイ
ルスプリング４７が巻き付けられており、このスプリン
グ４７の外周に配置されている前記クラッチカバー４０
の切欠４０ａにスプリング４７の一端が固定され、スプ
リング４７の他端が前記フランジ３７の軸部３７ａに固
定されて成る。スプリング４７は、ボス部４６を締め付
ける方向に巻かれているが、クラッチカバー４０を制動
（回転規制状態）させることで、ボス部４６よフ離れた
状態、つまり緩んだ状態となり中心軸３０の回転力を伝
達しない構造とされる。

前記アーム４３は、中央部が現像槽４の外壁面に軸４８
周りに揺動自在に枢支され、先端に前記クラッチカバー
４０の爪４１．４２と係合するストッパ４９が形成され
、後端に前記ソレノイド４４のプランジャ５０が連結さ
れている。前記ばね４５はアーム４３の後端とソレノイ
ド４４の本体４４ａとの間に介装されている。

また、前記クラッチカバー４０には、前記閉塞板３８の
位置に対応して中心軸３０の半径方向へ突出する突片５
２が形成され、該突片５２によりＯＮする閉塞板位置検
出スイッチ５３が前記現像槽４に設けられている。また
、中心軸３０のスプリングクラッチ３９と反対側の端部
には、回転力が伝達される駆動ギヤー５４が固着されて
おり、攪拌ローラ２５を一定方向に回転させる。

上記構成における複写動作を説明する。コピースイッチ
のＯＮにより、感光体３は嘔５図の矢印すの如く一定周
速で回転する。そして、主帯電器１２で帯電し露光した
後、目的に合せて現像姿勢とされた現像槽４の現像剤の
穂（ｆａ磁気ブラシを感光体３に接触させて現像する。

なお、感光体３の非現像時には現像槽４〜７の穂（磁気
ブラシ）は開閉装置３５によって現像ローラ２２には形
成されない。

現像されたトナー像は矢印す方向に移動し、第一転写帯
電器１３により転写中間体１１に転写される。その後、
第二転写帯電器１５によって矢印方向から転写紙に転写
した後、定着される。

現像槽４を現像に供する場合、現像ローラ２２へ現像剤
を供給する通路を開放する必要がある。

そのため、現像ローラ２２の回転（スリーブの回転）に
合わせて各種ローラも第１図の矢印方向に回転されてい
る。そして、第二攪拌ローラ２５の回転に応じて中心軸
３０の回転力がスプリングクラッチ３９を介して閉塞板
３８に伝達される。つまり、ソレノイド４４が通電され
、アーム４３を時計方向（Ｐ方向）に回転させる。これ
により、アーム４３の先端ストッパ４９と爪４１との係
合が解かれ、中心軸３０の回転に応じてスプリング４７
が中心軸３０のボス部４６に締め付けられ閉塞板３８が
回転する。

ソレノイド４４は、アーム４３が爪４１を乗り越え次の
爪４２と係合するまで通電が解かれる。

これにより、アーム４３の先端と次の爪４２との保合動
作により、スプリング４７が緩み、閉塞板３８の回転が
停止する。したがって閉塞板３８は９０°回転して停止
するように回転制御される。

閉塞板３８が９０°回転して停止すれば、閉塞板３８間
の開口部３８ａが第１図に示す如く現像剤の通路の入口
３５ａおよび出口３５ｂに対向し、その通路を開放する
ことになる。よって、現像剤は第二攪拌ローラ２５の回
転により攪拌されつつ現像ローラ２２へと供給され、現
像に供されることになる。

この場合、現像剤が現像ローラ２２に供給される途中に
は、トナー濃度を検出するセンサ２８の検出部が現像槽
１内に位置付けられていることで、トナー濃度が検出さ
れる。この検出出力に応答してトナーが補給槽２０から
現像槽１内に補給側［有］される。また、クラッチカバ
ー４０の突片５２が対応し検知スイッチ５３の作動部を
押圧するため、検知スイッチ５３は閉塞板３８が通路を
開放し、現１雫状１ルにあることを複写晟本体の側脚部
に知らせる。

上述のようにして現像剤は現像ローラ２２に供給され、
現像終了後には現像ローラ２２の回転にし念がって搬送
ローラ２３へ送り込まれ、この搬送ローラ２３にてさら
に上方へ搬送され、かき取り板２６に沿って再度第二攪
拌ローラ２５へと循環供給される。

その後、感光体３の現像が終了し、かかる現像装置によ
る現像が不要となれば、現像剤の供給を停止させるため
の制御が実行させる。このために、ソレノイド４４が通
電されアーム４３の先端と爪４１．４２との保合を解い
た後に非通電状態に駆動される。これにより、スプリン
グクラッチ３９を介して閉塞板３８が９０°回転して停
止するため、閉塞板３８が現像剤供給通路の入口３５ａ
および出口３５ｂを閉鎖することになる。

したがって、現像剤が現像ローラ２２へと供給されなく
なり、現像不能な状態（非現像状態）に設定される。ま
た、この状態を複写機本体の制御部に知らせるために、
検出スイッチ５３が不動作状態になっている。つまり、
閉塞板３８が９０８回転することで、突片５２が検出ス
イッチ５３よりずれ、この検出スイッチ５３の動作部が
非押圧状態になる。このような状態で、現像ローラ２２
等の回転は、現像ローラ２２に吸着される現像剤が全て
搬送ローラ２３に汲上げられた後に停止され、現像装置
は次の現像を行うために待機状態となる。

このような閉塞板３８全設ける事により現像ギャップや
現像ローラ２２の現像極を移動させる事なく現像状態又
は非現像状態に切換えることができる。そこで、非現像
状態においては、現像ローラ２２の現像１ｉＮ１部の現
像剤の全てを回収しなければならない。もし、現像１ｉ
Ｎ１の位置に多少でも現像剤が残留してふ・れば、この
現像剤が現像極Ｎ１の磁力によりブラシ状に形成され、
感光体３表面に接触することになる。これにより、感光
体３表面の静電潜像が不要な色のトナー等で現象されて
汚されるか、あるいは現像されたトナー像を乱してし１
つ。

この点、本発明によれば、現像剤の現像ローラ２２への
供給が停止すれば、現像ローラ２２の現像剤はスリーブ
２２ｂの回転にしたがって搬送ローラ２３へと効率より
搬送され回収されることになる。つ−まり、現像極Ｎ１
と供給極Ｓ１との間の現像剤は、スリーブ２２ｂの回転
により現像極Ｎ１へと搬送され、更に搬送極Ｓ２の磁力
により該極Ｓ２へとスムーズに搬送される。ここで、搬
送極Ｓ２の現像極Ｎ１との角度θ２が、供給極Ｓ１の角
度θｌに対しθ２≦θｌとなるため、現像極Ｎ１の現像
剤が、供給極Ｓ１の磁力の影響力より搬送極Ｓ２の磁力
の影響力より大きく、さらにスリーブ２２ｂの回転にて
助勢されスムーズに搬送極Ｓ２側へ移動する。これによ
り、現像剤が現像極に残ることなく、全て回収され、上
述した問題点全解消できる。

これに対し、搬送極Ｓ２と供給極Ｓ１との角度全θ２〉
θ１にすると、現像状態によれば補助極Ｎ３、供給揃Ｓ
１により送り込まれる現像剤にて、現像極Ｎ１の位置の
現像剤が押し７出される形で、搬送＋ｉＳ２．Ｎ２へと
搬送される。そのため現像剤がヌムーズに現像槽内を循
環されることになる。

しかしながら、現像剤の供給が停止すれば、上述の作用
が生じず、現像極Ｎ１の位置まで搬送された現像剤は、
供給極Ｓ１の磁力の影響を強く受け、搬送Ｓ２側へと搬
送されず、その位置に残留することになる。これを防止
するには、搬送極Ｓ２と供給Ｓ１との各角度θ２．θｌ
をθ２≦θ１に設定することが重要な要件となる。

く効　果〉 本発明の現像装置によれば、現像剤の供給が停止しても
、記録媒体上の静電潜像を現像する現像部に現像剤を残
留させることなく、効率よく回収できる。そのため、非
現像時に記録媒体上の静電潜像を汚すことなく、また形
成されたトナー像をも乱すことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像装置の一具体例を示す断面図
、第２図は本発明にかかる現像剤の供給を制御するため
の駆動機構金示す禰１図の側面図、第３図は現像剤の供
給制菌にかかる切換手段の一部を示す斜視図、第４図は
第２図にかかる断面図、第５図は本発明の現像装置？カ
ラー複写機に適用した複写機の内部構造の概略金示す断
面図である。 ３：感光体　　４：現像槽　　２２：現像ローラ　　２
２ａ：現像マグネット体　　２２ｂ：現象スリーブ　　
２３：搬送ローラ　　３５：開閉装置　　３６：切換手
段　　３８：閉塞板Ｎｌ：現象現像極Ｓｌ：供給極　　
Ｓ２：搬送極 代理人　弁理士　　杉　山　毅　至（他１名）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給される現像剤に磁気ブラシを形成する多数の磁
   極で構成された磁気手段を有した現像ローラを備え、記
   録媒体上に形成された静電潜像を現像してなる現像装置
   であって、非現像時に上記現像剤の現像ローラへの供給
   を停止する構成の現像装置において、 上記磁気手段の磁気ブラシ現像を行う現像極と、該現像
   極へと現像剤を搬送するために設けられた供給極とのな
   す角度θ＿１が、上記現像極と該現像極より現像剤を運
   び去るための搬送極とのなす角度θ＿２に対しθ＿１≧
   θ＿２とした磁極構成となした磁気手段を備えたことを
   特徴とする現像装置。